Hlava motora. Účel a zariadenie

Moderný spaľovací motor je veľmi zložitá jednotka, ktorá zahŕňa veľké množstvo komponentov a dielov. Kľúčovým komponentom spaľovacieho motora je hlava valcov (hlava valcov). Hlava valcov alebo jednoducho hlava slúži ako akýsi kryt, ktorý uzatvára hornú časť valcov spaľovacieho motora. To však zďaleka nie je jediný funkčný účel hlavy. Hlava valca má pomerne zložitú konštrukciu a jej stav je kritický pre normálnu prevádzku spaľovacieho motora.

Každý motorista by mal pochopiť zariadenie hlavy a pochopiť, ako tento prvok funguje.

Hlavy valcov sa vyrábajú odlievaním z legovanej liatiny alebo zliatin na báze hliníka. Výrobky z hliníkovej zliatiny nie sú také pevné ako liatina, ale sú ľahšie a menej náchylné na koróziu, preto sa používajú v spaľovacích motoroch väčšiny osobných automobilov.

Aby sa eliminovalo zvyškové napätie kovu, je diel spracovaný špeciálnou technológiou. nasleduje frézovanie a vŕtanie.

V závislosti od konfigurácie spaľovacieho motora (usporiadanie valcov, kľukového hriadeľa a vačkových hriadeľov) môže mať rôzny počet hláv valcov. V jednoradovej jednotke je jedna hlava, v spaľovacích motoroch iného typu, napríklad v tvare V alebo W, môžu byť dve. Veľké motory majú zvyčajne samostatné hlavy pre každý valec.

Konštrukcia hlavy valcov sa tiež líši v závislosti od počtu a umiestnenia vačkových hriadeľov. Vačkové hriadele môžu byť namontované v dodatočnom priestore hlavy a môžu byť inštalované v bloku valcov.

Možné sú aj ďalšie konštrukčné znaky, ktoré závisia od počtu a usporiadania valcov a ventilov, tvaru a objemu spaľovacích komôr, umiestnenia sviečok alebo trysiek.

V ICE s nižším usporiadaním ventilov má hlava oveľa jednoduchšie zariadenie. Má iba nemrznúce cirkulačné kanály, sedlá pre zapaľovacie sviečky a upevňovacie prvky. Takéto jednotky však majú nízku účinnosť a v automobilovom priemysle sa už dlho nepoužívajú, aj keď ich stále možno nájsť v špeciálnych zariadeniach.

Hlava valcov je v súlade so svojím názvom umiestnená v hornej časti spaľovacieho motora. V skutočnosti ide o puzdro, v ktorom sú namontované časti mechanizmu distribúcie plynu (časovanie), ktoré riadi nasávanie zmesi vzduchu a paliva do valcov a výfukových plynov. Horná časť spaľovacích komôr je umiestnená v hlave. Má závitové otvory na naskrutkovanie sviečok a vstrekovačov, ako aj otvory na pripojenie sacieho a výfukového potrubia.

Na cirkuláciu chladiacej kvapaliny sa používajú špeciálne kanály (tzv. chladiaci plášť). Mazanie sa dodáva cez olejové kanály.

Okrem toho sú tu sedlá pre ventily s pružinami a pohony. V najjednoduchšom prípade sú dva ventily na valec (vstupný a výstupný), ale môže ich byť aj viac. Dodatočné vstupné ventily umožňujú zväčšiť celkovú plochu prierezu, ako aj znížiť dynamické zaťaženie. A pomocou dodatočných výfukových ventilov sa dá zlepšiť odvod tepla.

Sedlo ventilu (sedlo), vyrobené z bronzu, liatiny alebo žiaruvzdornej ocele, je zalisované do puzdra hlavy valcov alebo môže byť vyrobené v samotnej hlave.

Vodidlá ventilov poskytujú presné usadenie. Materiálom na ich výrobu môže byť liatina, bronz, cermet.

Hlava ventilu má skosené skosenie vyrobené pod uhlom 30 alebo 45 stupňov. Toto skosenie je pracovnou plochou ventilu a susedí so skosením sedla ventilu. Obidve skosenia sú starostlivo opracované a lapované, aby priliehali.

Pre spoľahlivé uzatvorenie ventilu slúži pružina, ktorá je vyrobená z legovanej ocele s následným špeciálnym spracovaním. Hodnota jeho predbežného utiahnutia výrazne ovplyvňuje parametre spaľovacieho motora.

Ovláda otváranie/zatváranie ventilov vačkových hriadeľov. Má dve vačky pre každý valec (jedna pre sací, druhá pre výfukový ventil). Aj keď sú možné aj iné možnosti, vrátane prítomnosti dvoch vačkových hriadeľov, z ktorých jeden riadi nasávanie, druhý ovláda výfuk. V spaľovacích motoroch moderných osobných automobilov sa najčastejšie používajú presne dva vačkové hriadele namontované navrchu a počet ventilov je 4 pre každý valec.

Ako pohonný mechanizmus na ovládanie ventilov sa používajú páky (vahadlá, vahadlá) alebo posúvače vo forme krátkych valcov. V poslednej verzii sa medzera v pohone automaticky nastavuje pomocou hydraulických kompenzátorov, čo zlepšuje ich kvalitu a predlžuje ich životnosť.

Spodný povrch hlavy valca, ktorý susedí s blokom valca, je vyrobený rovnomerne a starostlivo. Aby sa zabránilo vniknutiu nemrznúcej zmesi do mazacieho systému alebo motorového oleja do chladiaceho systému, ako aj prenikaniu týchto pracovných kvapalín do spaľovacej komory, počas inštalácie sa medzi hlavu a blok valca inštaluje špeciálne tesnenie. Môže byť vyrobený z azbestovo-kaučukového kompozitného materiálu (paronit), medi alebo ocele s polymérnymi medzivrstvami. Takéto tesnenie poskytuje vysoký stupeň tesnosti, zabraňuje miešaniu pracovných tekutín mazacích a chladiacich systémov a izoluje valce od seba.

Hlava je pripevnená k bloku valcov pomocou skrutiek alebo čapov s maticami. K uťahovaniu skrutiek treba pristupovať veľmi zodpovedne. Mal by sa vyrábať v prísnom súlade s pokynmi výrobcu automobilov podľa určitej schémy, ktorá sa môže líšiť pre rôzne spaľovacie motory. Uistite sa, že používate momentový kľúč a dodržiavajte špecifikovaný uťahovací moment, ktorý musí byť uvedený v návode na opravu.

Nedodržanie postupu povedie k narušeniu tesnosti, uvoľneniu plynov cez spoj, zníženiu kompresie vo valcoch a narušeniu vzájomnej izolácie kanálov mazacieho a chladiaceho systému. To všetko sa prejaví nestabilným chodom spaľovacieho motora, stratou výkonu, nadmernou spotrebou paliva. Minimálne budete musieť vymeniť tesnenie, motorový olej a nemrznúcu zmes s preplachovacími systémami. Sú možné vážnejšie problémy, až po potrebu serióznej opravy spaľovacieho motora.

treba pamätať na to, že tesnenie hlavy valcov nie je vhodné na opätovnú inštaláciu. Ak je hlava odstránená, je potrebné vymeniť tesnenie bez ohľadu na jeho stav. To isté platí pre montážne skrutky.

Zhora je hlava valca uzavretá ochranným krytom (nazýva sa aj kryt ventilu) s gumovým tesnením. Môže byť vyrobený z oceľového plechu, hliníka alebo plastu. Uzáver má zvyčajne hrdlo na nalievanie motorového oleja. Aj tu je potrebné dodržať určité uťahovacie momenty pri uťahovaní upevňovacích skrutiek a meniť tesniacu gumu pri každom otvorení krytu.

Otázky prevencie, diagnostiky, opravy a výmeny hlavy valcov by sa mali brať čo najvážnejšie, pretože ide o kritický prvok spaľovacieho motora, ktorý je navyše vystavený veľmi významnému mechanickému a tepelnému zaťaženiu.

Problémy skôr či neskôr nastanú aj pri správnej prevádzke auta. Urýchlite výskyt porúch v motore - a najmä v hlave - nasledujúce faktory:

• ignorovanie periodického posunu;
• používanie nekvalitných mazív alebo olejov, ktoré nespĺňajú požiadavky na tento spaľovací motor;
• používanie nekvalitného paliva;
• upchaté filtre (vzduch, olej);
• dlhotrvajúca absencia bežnej údržby;
• ostrý štýl jazdy, zneužívanie vysokých rýchlostí;
• chybný alebo neregulovaný vstrekovací systém;
• neuspokojivý stav chladiaceho systému a v dôsledku toho prehrievanie spaľovacieho motora.

Porucha tesnenia hlavy valcov a ďalšie súvisiace problémy už boli spomenuté vyššie. Viac si o tom môžete prečítať v samostatnom článku. Ďalšie možné poruchy hlavy:

• prasknuté sedlá ventilov;
• opotrebované vodidlá ventilov;
• zlomené sedadlá vačkových hriadeľov;
• poškodené upevňovacie prvky alebo závity;
• praskliny priamo v kryte hlavy valcov.

Sedadlá a vodiace puzdrá môžu byť vymenené, ale musí to byť vykonané pomocou špeciálnej technológie pomocou špeciálneho vybavenia. Pokusy o takéto opravy v prostredí garáže s najväčšou pravdepodobnosťou povedú k potrebe úplnej výmeny hlavy. Svojpomocne si môžete skúsiť vyčistiť a zbrúsiť skosenie sedadiel, pričom nezabudnite, že musia tesne priliehať k protiľahlým skoseniam ventilov.

Na obnovenie opotrebovaných lôžok pod vačkovým hriadeľom sa používajú bronzové opravné puzdrá.

Ak je závit v objímke sviečky zlomený, môžete nainštalovať skrutkovač. Namiesto poškodených spojovacích prvkov sa používajú opravné kolíky.

Trhliny v kryte hlavy sa môžu pokúsiť zvariť, ak sa nenachádzajú v plynových spojoch. Je zbytočné používať nástroje ako zváranie za studena, pretože majú iný koeficient tepelnej rozťažnosti a jednoducho veľmi rýchlo praskajú. Použitie zvárania na odstránenie trhlín prechádzajúcich cez plynový spoj je nepraktické - v tomto prípade je lepšie vymeniť hlavu.

Spolu s hlavou je nevyhnutné vymeniť jej tesnenie, ako aj gumové tesnenie krytu.

Pri odstraňovaní porúch hlavy valcov nezabudnite diagnostikovať aj diely rozvodu, ktoré sú v nej nainštalované – ventily, pružiny, vahadlá, vahadlá, tlačky a samozrejme vačkový hriadeľ. Ak potrebujete kúpiť nové náhradné diely na výmenu opotrebovaných dielov, môžete to urobiť v internetovom obchode.

Je pohodlnejšie a jednoduchšie zakúpiť a namontovať zostavu hlavy valcov, keď sú v nej už nainštalované časti mechanizmu distribúcie plynu (vačkový hriadeľ, ventily s pružinami a ovládačmi atď.). Tým sa odstráni potreba montáže a nastavenia, ktoré bude potrebné, ak sú komponenty rozvodu zo starej hlavy valcov inštalované v novom kryte hlavy.